(57)【要約】【課題】  処理ハウジング及び加熱ハウジングの熱変形などの発生を抑えることができる炭化処理装置を提供すること。【解決手段】  炭化処理すべき処理物が収容される処理室１５を規定する処理ハウジング４と、この処理室１５を加熱するための加熱室２２を規定する加熱ハウジング６と、加熱室２２に加熱燃焼ガスを供給するための加熱燃焼ガス供給手段８と、を具備する炭化処理装置。処理ハウジング４は、一対の処理端壁１０，１２と、一対の処理端壁１０，１２間に設けられた処理周側壁１４とを有し、加熱ハウジング６は、一対の加熱端壁１６，１８と、一対の加熱端壁１６，１８間に設けられた加熱周側壁２０とを有している。一対の加熱端壁１６，１８は一対の処理端壁１０，１２と間隔をおいて配設され、加熱ハウジング６の加熱周側壁２０は処理ハウジング４の処理周側壁１４に実質上関係なく熱膨張可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化処理すべき処理物が収容される処理室を規定する処理ハウジングと、この処理室を加熱するための加熱室を規定する加熱ハウジングと、前記加熱室に加熱燃焼ガスを供給するための加熱燃焼ガス供給手段と、を具備する炭化処理装置において、
前記処理ハウジングは、一対の処理端壁と、前記一対の処理端壁間に設けられた処理周側壁とを有し、前記加熱ハウジングは、一対の加熱端壁と、前記一対の加熱端壁間に設けられ、前記処理周壁の外周側を覆う加熱周側壁とを有しており、
前記一対の加熱端壁の少なくとも一部は前記一対の処理端壁と間隔をおいて配設され、前記一対の加熱端壁の少なくとも一部においては、前記加熱ハウジングの前記加熱周側壁は前記処理ハウジングの前記処理周側壁に実質上関係なく熱膨張可能であることを特徴とする炭化処理装置。
【請求項２】
前記処理ハウジングの前記一対の処理端壁の外面には一対の環状支持壁が設けられ、前記一対の環状支持壁に前記加熱ハウジングの前記一対の加熱端壁の内周部が取り付けられ、前記一対の加熱端壁の外周部は前記一対の処理端壁の外周端を越えて径方向外方に延びており、前記一対の加熱端壁の外周部間に前記加熱周側壁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の炭化装置。
【請求項３】
炭化処理すべき処理物が収容される処理室を規定する処理ハウジングと、この処理室を加熱するための加熱室を規定する加熱ハウジングと、前記加熱室に加熱燃焼ガスを供給するための加熱燃焼ガス供給手段と、を具備する炭化処理装置において、
前記加熱燃焼ガス供給手段からの燃焼ガスは前記加熱ハウジングの底部に供給され、この底部から前記処理ハウジングの外側を上方に流れて前記処理ハウジングを加熱するように構成されており、
前記加熱ハウジングの底部には、前記処理ハウジングの外面に向けて冷却用空気を噴出するための冷却空気噴出手段が設けられており、
処理物に対する炭化処理を開始するとき、前記冷却空気噴出手段から冷却用空気が噴出され、この冷却用空気によって、燃焼ガスによる加熱が抑制されることを特徴とする炭化処理装置。
【請求項４】
前記冷却空気噴出手段は、軸線方向に間隔をおいて複数の噴出口が設けられた空気供給パイプを備え、前記空気供給パイプが前記加熱ハウジングの底部にその軸線方向に沿って配設されていることを特徴とする請求項３に記載の炭化処理装置。
【請求項５】
炭化処理すべき処理物が収容される処理室を規定する処理ハウジングと、この処理ハウジングを加熱するための加熱手段と、この処理ハウジングに処理物を投入するための投入ホッパと、前記投入ホッパの投入口を開閉するための開閉蓋と、前記投入ホッパの投入口部と前記開閉蓋との間に介在されるシール部材と、を具備する炭化処理装置において、
前記投入ホッパの周囲には冷却ハウジングが設けられ、前記冷却ハウジングには冷却用空気が供給され、冷却空気によって前記シール部材を冷却することを特徴とする炭化処理装置。
【請求項６】
炭化処理すべき処理物が収容される処理室を規定する処理ハウジングと、この処理ハウジングを加熱するための加熱手段と、前記処理室で発生する有機ガスを燃焼するための燃焼装置と、前記処理ハウジング内て発生した有機ガスを前記燃焼装置に導くためのガス送給流路とを具備しており、
前記燃焼装置は、燃焼バーナと、燃焼バーナの燃焼ガスを利用して有機ガスを燃焼するための燃焼室とを備えており、
前記燃焼装置と前記処理ハウジングとは、前記燃焼室に連通する接続管を介して接続され、前記ガス送給流路は前記接続管及び前記燃焼室を通して前記燃焼バーナの燃焼域まで延びており、
前記燃焼室の燃焼ガスの一部が前記燃焼室から前記接続管内を通して外部に排出されることを特徴とする炭化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生ゴミ、木片、プラスチック片、紙オムツなどの可燃性廃棄物、鶏糞などの有機物などを炭化処理する炭化処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可燃性廃棄物、有機物などを炭化処理する炭化処理装置として、処理物を炭化処理する処理ハウジングと、この処理ハウジングを覆うように配設された加熱ハウジングと、加熱ハウジング内に加熱燃焼ガスを供給する加熱燃焼ガス供給手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような炭化処理装置では、加熱燃焼ガス供給手段からの加熱燃焼ガスが加熱ハウジングに送給され、この加熱燃焼ガスによって処理ハウジングが加熱され、加熱燃焼ガスの熱を利用して処理ハウジング内の処理物が炭化処理される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９４３６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の炭化処理装置では、次の通りの解決すべき問題がある。第１に、処理ハウジングは、一対の端壁と、これら端壁の径方向中間部間に設けられた中間周側壁から構成され、一対の端壁及び中間周側壁によって処理室が規定され、また加熱ハウジングは、これら一対の端壁と、上記中間周側壁と、これら端壁の外周部間に設けられた外側周側壁から構成され、一対の端壁、中間周側壁及び外側周側壁により加熱室が規定され、この加熱ハウジングの加熱室には加熱燃焼ガス供給手段からの燃焼ガスが供給される。このように構成されているので、加熱ハウジングに燃焼ガスが供給されて加熱状態になる（例えば、６００〜６５０℃程度に保たれる）と、処理ハウジング及び加熱ハウジングが熱膨張する。ところが、中間周側壁及び外側周側壁が同じ一対の端壁に直接的に固定されていると、中間周側壁及び外側周側壁の熱膨張差に起因して、それらと端壁との固定部位に熱応力が発生し易く、この熱応力が大きくなると、処理ハウジング及び／又は加熱ハウジングの熱変形、破損の原因となるという問題がある。
【０００５】
第２に、この種の炭化処理装置を用いてプラスチック類を処理する場合、炭化処理の開始時から燃焼ガスを加熱室に供給して加熱室の温度を急激に上昇させると、処理すべきプラスチック類から有機ガスが発生する。特に、このプラスチック類に塩化ビニルが含まれていると、発生する有機ガスに塩化水素ガスが含まれるようになり、使用環境上好ましくないという問題がある。
【０００６】
第３に、この種の炭化処理装置では、処理ハウジングには処理物を投入するための投入ホッパが設けられ、この投入ホッパの投入口には開閉蓋が開閉自在に設けられ、この投入口部には、処理ハウジング内にて発生した有機ガスが外部に漏れないようにシール部材が設けられている。ところが、この投入ホッパが処理ハウジングに一体的に設けられているので、処理ハウジングからの熱がその投入口部まで伝達されて高温となる。このようなことから、密封用のシール部材としては高耐熱性のものを用いなければならず、このことに起因して、製作コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、処理ハウジング及び加熱ハウジングの熱変形などの発生を抑えることができる炭化処理装置を提供することである。
本発明の他の目的は、プラスチック類として塩化ビニルなどを含んでいても、炭化処理中における塩化水素ガスの発生を著しく抑えることができる炭化処理装置を提供することである。
【０００８】
本発明の更に他の目的は、投入ホッパの投入口部に設けるシール部材として耐熱性の低いものを用いることができる炭化処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の炭化処理装置は、炭化処理すべき処理物が収容される処理室を規定する処理ハウジングと、この処理室を加熱するための加熱室を規定する加熱ハウジングと、前記加熱室に加熱燃焼ガスを供給するための加熱燃焼ガス供給手段と、を具備する炭化処理装置において、
前記処理ハウジングは、一対の処理端壁と、前記一対の処理端壁間に設けられた処理周側壁とを有し、前記加熱ハウジングは、一対の加熱端壁と、前記一対の加熱端壁間に設けられ、前記処理周壁の外周側を覆う加熱周側壁とを有しており、
前記一対の加熱端壁の少なくとも一部は前記一対の処理端壁と間隔をおいて配設され、前記一対の加熱端壁の少なくとも一部においては、前記加熱ハウジングの前記加熱周側壁は前記処理ハウジングの前記処理周側壁に実質上関係なく熱膨張可能であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の炭化処理装置では、前記処理ハウジングの前記一対の処理端壁の外面には一対の環状支持壁が設けられ、前記一対の環状支持壁に前記加熱ハウジングの前記一対の加熱端壁の内周部が取り付けられ、前記一対の加熱端壁の外周部は前記一対の処理端壁の外周端を超えて径方向外方に延びており、前記一対の加熱端壁の外周部間に前記加熱周側壁が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の炭化処理装置は、炭化処理すべき処理物が収容される処理室を規定する処理ハウジングと、この処理室を加熱するための加熱室を規定する加熱ハウジングと、前記加熱室に加熱燃焼ガスを供給するための加熱燃焼ガス供給手段と、を具備する炭化処理装置において、
前記加熱燃焼ガス供給手段からの燃焼ガスは前記加熱ハウジングの底部に供給され、この底部から前記処理ハウジングの外側を上方に流れて前記処理ハウジングを加熱するように構成されており、
前記加熱ハウジングの底部には、前記処理ハウジングの外面に向けて冷却用空気を噴出するための冷却空気噴出手段が設けられており、
処理物に対する炭化処理を開始するとき、前記冷却空気噴出手段から冷却用空気が噴出され、この冷却用空気によって、燃焼ガスによる加熱が抑制されることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に記載の炭化処理装置では、前記冷却空気噴出手段は、軸線方向に間隔をおいて複数の噴出口が設けられた空気供給パイプを備え、前記空気供給パイプが前記加熱ハウジングの底部にその軸線方向に沿って配設されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載の炭化処理装置は、炭化処理すべき処理物が収容される処理室を規定する処理ハウジングと、この処理ハウジングを加熱するための加熱手段と、この処理ハウジングに処理物を投入するための投入ホッパと、前記投入ホッパの投入口を開閉するための開閉蓋と、前記投入ホッパの投入口部と前記開閉蓋との間に介在されるシール部材と、を具備する炭化処理装置において、
前記投入ホッパの周囲には冷却ハウジングが設けられ、前記冷却ハウジングには冷却用空気が供給され、冷却空気によって前記シール部材を冷却することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載の炭化処理装置は、炭化処理すべき処理物が収容される処理室を規定する処理ハウジングと、この処理ハウジングを加熱するための加熱手段と、前記処理室で発生する有機ガスを燃焼するための燃焼装置と、前記処理ハウジング内て発生した有機ガスを前記燃焼装置に導くためのガス送給流路とを具備しており、
前記燃焼装置は、燃焼バーナと、燃焼バーナの燃焼ガスを利用して有機ガスを燃焼するための燃焼室とを備えており、
前記燃焼装置と前記処理ハウジングとは、前記燃焼室に連通する接続管を介して接続され、前記ガス送給流路は前記接続管及び前記燃焼室を通して前記燃焼バーナの燃焼域まで延びており、
前記燃焼室の燃焼ガスの一部が前記燃焼室から前記接続管内を通して外部に排出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の炭化処理装置によれば、処理ハウジングは一対の処理端壁及び一対の処理端壁間に設けられた処理周側壁を有し、一対の処理端壁及び処理周側壁により処理室が規定される。また、加熱ハウジングは一対の加熱端壁及び一対の加熱端壁間に設けられた加熱周側壁を有し、一対の加熱端壁、加熱周側壁及び処理周側壁により加熱室が規定される。加熱ハウジングの一対の加熱端壁の少なくとも一部は処理ハウジングの一対の処理端壁と間隔をおいて配設されており、このように構成することよって、一対の加熱端壁の少なくとも一部においては、加熱周側壁及び処理周側壁が同一の端壁に直接的に固定される構成とならず、加熱端壁のこの一部に固定された加熱周側壁は、処理ハウジングの処理周側壁に実質上関係なく熱膨張することが可能となる。従って、炭化処理中の加熱状態においては、加熱周側壁及び処理周側壁は相互に拘束されることなく熱膨張し、それらに発生する熱応力が小さく、処理ハウジング及び加熱ハウジングの熱変形、破損を防止することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載の炭化処理装置によれば、処理ハウジングの一対の処理端壁の外面には環状支持壁が設けられ、一対の環状支持壁に加熱端壁の内周部が取り付けられ、一対の環状支持壁の外周部に加熱周側壁が設けられているので、一対の加熱端壁の全体が一対の処理端壁から間隔をおいて配設され、従って、加熱周側壁及び処理周側壁は全周にわたって相互に拘束されることなく熱膨張可能となり、熱変形などの発生をより抑えることができる・
また、本発明の請求項３に記載の炭化処理装置によれば、処理室を加熱するための加熱ハウジングの底部に、加熱燃焼ガス供給手段からの燃焼ガスが供給されるとともに、この底部に、処理ハウジングの外面に向けて冷却用空気を噴出するための冷却空気噴出手段が設けられている。炭化処理を開始するときには、加熱燃焼ガス供給手段からの燃焼ガスが供給されるとともに、冷却空気噴出手段からの冷却用空気が処理ハウジングに向けて噴出される。従って、加熱燃焼ガスにより加熱される処理ハウジングが冷却用空気によって冷却され、処理ハウジング内の温度が抑えられ、これによって、処理物の炭化処理に先立って処理物に含まれている水分を取り除くことができ、処理物に対する炭化処理時間を短くすることができる。また、塩化ビニルなどを含むプラスチック類を炭化処理する場合においても、プラスチック類に含まれた水分を除去した後に炭化処理することによって、塩化水素ガスの発生を著しく抑えることができ、環境上の安全性を確保しながら炭化処理することができる。なお、この冷却用空気の供給は、炭化処理前３０〜９０分程度行うのが望ましく、処理ハウジング内を例えば１７０〜２５０℃程度に保つようにする。
【００１７】
また、本発明の請求項４に記載の炭化処理装置によれば、冷却空気噴出手段は加熱ハウジングの底部に配設された空気供給パイプから構成され、この空気供給パイプには軸線方向に間隔をおいて複数の噴出口が設けられているので、空気供給パイプを流れる冷却用空気が複数の噴出口から処理ハウジングの周側面に軸線方向においてほぼ均一に噴出され、処理ハウジングの軸線方向における温度を実質上均一に保つことができる。
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載の炭化処理装置によれば、処理ハウジングには処理物を投入するための投入ホッパが設けられ、この投入ホッパの周囲に冷却ハウジングが設けられ、この冷却ハウジングに冷却空気が供給されるので、投入ホッパが冷却空気によって冷却され、これによって、処理ハウジングからの熱が投入ホッパの投入口部まで伝導され難く、この開口部の温度上昇を抑えることができる。従って、投入ホッパの投入口部と開閉蓋との間に介在されるシール部材が非常に高温になることがなく、通常の耐熱性を有するものでよく、シール部材に関連して炭化処理装置の製作コストを低減することができる。
【００１９】
また、本発明の請求項６に記載の炭化処理装置によれば、炭化処理中に処理室で発生した有機ガスを燃焼するための燃焼装置が設けられ、処理ハウジング内の有機ガスはガス送給流路を通して燃焼装置の燃焼バーナの燃焼域に送給される。燃焼装置と処理ハウジングとは燃焼装置の燃焼室に連通する接続管を介して接続され、ガス送給流路は接続管及び燃焼室を通して燃焼バーナの燃焼域まで延び、燃焼室の燃焼ガスの一部が燃焼室から接続管内を通して外部に排出されるので、ガス送給流路を流れる有機ガスは外部に排出される燃焼ガスによって加温され、ガス送給流路を流れる間において急激に冷却されることがない。従って、有機ガスの急激な冷却によって生じるタール状のものがガス送給流路において溜まることがなく、処理ハウジング内の有機ガスをガス送給流路を通して燃焼バーナの燃焼域に確実に導くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う炭化処理装置の各種実施形態について説明する。
第１の実施形態
まず、図１を参照して、第１の実施委形態の炭化処理装置について説明する。図１は、第１の実施形態の炭化処理装置を簡略的に示す断面図である。
【００２１】
図１において、図示の炭化処理装置は、可燃性廃棄物、有機廃棄物などを炭化処理するための処理装置２を備え、この処理装置２は、処理物を炭化処理する処理ハウジング４と、処理ハウジング４を加熱するための加熱ハウジング６と、加熱ハウジング６に燃焼ガスを供給するための加熱燃焼ガス供給手段８とを備えている。
【００２２】
処理ハウジング４は、例えば円形状の一対の処理端壁１０，１２と、一対の処理端壁１０，１２の外周部間に設けられた円筒状の処理周側壁１４とを有し、一対の処理端壁１０，１２及び処理周側壁１４が、処理物を炭化処理するための処理室１５を規定する。また、加熱ハウジング６は、例えば環状の一対の加熱端壁１６，１８と、一対の加熱端壁１６，１８の外周部間に設けられた円筒状の加熱周側壁２０とを有し、一対の加熱端壁１６，１８及び加熱周側壁２０とともに処理周側壁１４が加熱室２２を規定する。
【００２３】
この実施形態では、一対の加熱端壁１６，１８は一対の処理端壁１０，１２の軸線方向（図１において左右方向）外側に配置され、一対の処理端壁１０，１２の外面に取り付けられた環状支持壁２４，２６に一対の加熱端壁１６，１８の内周部が取り付けられている。一対の加熱端壁１６，１８の外周部は一対の処理端壁１０，１２の外周端（即ち、処理周側壁１４）を越えて径方向外方に突出しており、この突出する外周部間に加熱周側壁２０が設けられ、加熱周側壁２０は処理周側壁１４の径方向外側に略同心状に配設され、加熱室２２は処理室１５の径方向外側に配置されている。このように構成されているので、一対の加熱端壁１６，１８は一対の処理端壁１０，１２から軸線方向に間隔をおいて位置し、加熱周側壁２０と処理周側壁１４とは相互に異なる端壁に取り付けられており、それ故に、加熱ハウジング６（特に、加熱周側壁２０、及びこれと一対の加熱端壁１６，１８との接続部）及び処理ハウジング４（特に、処理周側壁１４、及びこれと一対の処理端壁１０，１２）は、相互に実質上関係なく熱膨張可能であり、後述する炭化処理時における熱応力の集中を防止し、熱変形などを抑えることができる。
【００２４】
この処理ハウジング４の軸線方向中間部の上端部には、投入ホッパ２８が設けられ、この投入ホッパ２８は加熱室２２を通して加熱ハウジング６の加熱周側壁２０から外方に突出している。この投入ホッパ２８の投入口部には開閉蓋３０が開閉自在に装着され、図１に実線で示す閉状態では、開閉蓋３０は投入ホッパ２８の投入口３２を密閉し、図１に一点鎖線で示す開状態では、開閉蓋３０は投入口３２を開放し、この投入口３２を通して処理すべき処理物を処理室１５内に投入することができる。
【００２５】
この形態では、投入ホッパ２８の投入口部にはシール部材３４が配設されており、開閉蓋３０の閉状態においては、この投入口部と開閉蓋３０との間がシール部材３４によって確実に密封され、処理室１５内にて発生した有機ガスの投入口３２からの外部への漏洩を確実に防止することができる。尚、このシール部材３４は、開閉蓋３０の投入口部に対応する部位に設けるようにしてもよい。
【００２６】
処理ハウジング４内には、炭化処理すべき処理物を撹拌するための撹拌手段３６が配設されている。撹拌手段３６は、軸線方向に延びる回転軸３８と、この回転軸３８に周方向に間隔をおいて設けられた撹拌羽根４０を備え、回転軸３８の一端部（図１において左端部）が、軸受４２を介して処理ハウジング４の一方の処理端壁１０に取り付けられた支持部材４４に回転自在に支持され、その他端部（図１において右端部）が、軸受４６を介して処理ハウジング４の他方の処理端壁１２に取り付けられた支持部材４８に回転自在に支持されている。回転軸３８は電動モータの如き駆動源５０に駆動連結されており、この駆動源５０が付勢されると、回転軸３０及び撹拌羽根４０は所定方向に回転駆動され、回転羽根によって、処理室１５内の処理物が所要の通りに撹拌される。
【００２７】
この実施形態では、加熱室２２に加熱燃焼ガスを供給するための加熱燃焼ガス供給手段８は燃焼バーナ装置５２から構成され、燃焼バーナ装置５２は、燃焼用油、燃焼用ガスなどの燃料を燃焼する燃焼バーナ５４と、燃焼バーナ５４の燃料が燃焼するための燃焼室５６を規定する燃焼ハウジング５８とを備えている。加熱ハウジング６の底部、この形態では他方の加熱端壁１２の下端部には導入開口６０が設けられ、この導入開口６０と燃焼バーナ装置５２の燃焼室５６とが燃焼ガス送給流路６２を介して連通されている。また、加熱ハウジング６の上端部、この形態では加熱周側壁２０の上端部には導出開口６４が設けられている。更に、投入ホッパ２８と燃焼バーナ装置５２の燃焼室５６とが有機ガス送給流路６６を介して連通されている。このように構成されているので、燃焼用空気を利用して燃焼バーナ５４において燃焼用燃料が燃焼し、その燃焼ガスが燃焼室５６に流れる。処理室１５内にて発生した有機ガスは、有機ガス送給流路６６を通して燃焼バーナ装置５２の燃焼室５６に流れ、燃焼バーナ５４からの燃焼ガスを利用して燃焼される。燃焼室５６からの燃焼ガスは燃焼ガス送給流路６２を通して加熱室２２に送給され、この加熱室２２内を上方に流れて導出開口６４から外部に排出され、加熱室２２内を流れる間に、この燃焼ガスによって処理ハウジング４が加熱される。
【００２８】
この炭化処理装置では、更に、投入ホッパ２８の投入口部近傍（加熱ハウジング６の加熱周側壁２０から突出する部位）に、この投入ホッパ２８の外周面を覆うように、冷却ハウジング６８が設けられている。環状の冷却ハウジング６８の一端部（図１において左端部）には導入口７０が設けられ、この導入口７０が空気供給流路７２を介して送風ブロア７４に接続されている。また、冷却ハウジング６８の他端部（図１において右端部）には送給開口７６が設けられ、この送給開口７６が空気送給流路７８を介して燃焼バーナ５４に接続されている。従って、送風ブロア７４からの空気は空気供給流路７２を通して冷却ハウジング６８に供給され、かく供給される空気によって投入ホッパ２８が冷却され、これによって、投入ホッパ２８の投入口部の温度上昇が抑えられ、シール部材３４として高価な高耐熱性のものを用いる必要がなく、通常の耐熱性のものでよく、シール部材３４に関連して製作コストの低減を図ることができる。また、このように冷却空気を燃焼用空気として利用することによって、燃焼用空気の供給系の構成を簡単にすることができる。尚、この実施形態では、送風ブロア７４からの空気を投入ホッパ２８の冷却に利用するとともに、燃焼用空気としても用いているが、このように用いる必要はなく、冷却用空気と燃焼用空気とを別個に供給するようにしてもよい。
【００２９】
次に、上述した炭化処理装置による炭化処理について説明する。炭化処理を行うには、開閉蓋３０を開状態して投入ホッパ２８の投入口３２から処理物を処理室１５内に投入し、そして、この開閉蓋３０を閉状態にして投入口３２を密閉状態にした後、炭化処理装置の運転を行えばよい。かくすると、送風ブロア７４が作動し、この送風ブロア７４からの空気が空気供給流路７２を通して冷却ハウジング６８に供給され、更に空気送給流路７８を通して燃焼バーナ装置５２の燃焼バーナ５４に送給される。また、燃焼バーナ装置８が作動し、燃焼バーナ５４に燃焼用燃料が供給され、燃焼バーナ５４において燃焼用燃料の燃焼が行われる。
【００３０】
このように燃焼バーナ装置８の燃焼が開始すると、燃焼バーナ装置８の燃焼室５６からの燃焼ガスが燃焼ガス送給流路６２を通して加熱ハウジング６の加熱室２２に送給され、この燃焼ガスが加熱室２２を流れる間に処理ハウジング４が加熱され、燃焼ガスの熱を利用して、処理室１５内に投入された処理物の炭化処理が行われ、この炭化処理中、処理室１５内の温度が、例えば６００〜６５０℃に保たれる。このとき、駆動源５０によって攪拌手段３６が所定方向に回転駆動され、攪拌羽根４０によって処理室１５内の処理物が攪拌され、これによって、処理物に対する炭化処理が実質上均一に行われる。このようにそいて処理物に対する炭化処理が所要の通りに行われる。
【００３１】
第２の実施形態
次に、図２を参照して、第２の実施形態の炭化処理装置について説明する。図２は、第２の実施形態の炭化処理装置を示す断面図である。尚、以下の実施形態において、第１の実施形態と実質上同一のものには同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
図２において、この第２の実施形態における処理ハウジング４Ａは、一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａと、一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａ間に設けられた処理周側壁１４Ａとを備え、一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａ及び処理周側壁１４Ａによって処理室１５が規定されている。この形態では、処理ハウジング４Ａの下部と上部とで構成が相違し、このことに関連して加熱ハウジング６Ａの下部と上部とでも構成が相違している。即ち、処理ハウジング４Ａの下部の構成は、第１の実施形態と同様に構成され、一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａの軸線方向（図２において左右方向）外側に一対の加熱端壁１６Ａ，１８Ａが配設され、一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａと一対の加熱端壁１６Ａ，１８Ａとの間に間隔が存在している。この一対の加熱端壁１６Ａ，１８Ａの内周部は、一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａに取り付けられた環状支持壁２４，２６に取り付けられ、かかる一対の加熱端壁１６Ａ，１８Ａの外周部間に加熱周側壁２０Ａが設けられている。一方、処理ハウジング４Ａの上部の構成は、従来と同様に構成され、一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａが径方向外方に延び、その外周側が一対の加熱端壁としても機能し、この一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａの外周部間に加熱周側壁２０Ａが設けられ、一対の加熱端壁１６Ａ，１８Ａ、加熱周側壁２０Ａとともに一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａ及び処理周側壁１４Ａにより加熱室２２が規定されている。
【００３３】
このように構成されているので、処理ハウジング４Ａ及び加熱ハウジング６Ａの下部においては、加熱ハウジング６Ａ（特に、加熱周側壁２０Ａ、及びこれと一対の加熱端壁１６Ａ，１８Ａとの接続部）及び処理ハウジング４Ａ（特に、処理周側壁１４Ａ、及びこれと一対の処理端壁１０Ａ，１２Ａ）は、相互に実質上関係なく熱膨張可能となり、炭化処理時における熱応力の集中を防止し、熱変形などを抑えることができる。尚、炭化処理中に高温となる処理ハウジング４Ａ及び加熱ハウジング６Ａの少なくとも一部にこのような構成を採用することにより、所望の効果を達成することができる。
【００３４】
上述した構成に関連して、加熱ハウジング６Ａの底部に導入開口６０が設けられ、この導入開口６０に、燃焼バーナ８２からの燃焼ガスと冷却ブロア８４からの冷却空気とが送給されるように構成されている。炭化処理中に処理ハウジング４Ａを加熱するときには、燃焼バーナ８２からの燃焼ガスが加熱室２２に送給され、この燃焼ガスによって処理ハウジング４Ａが加熱される。また、炭化処理中に処理ハウジング４Ａの温度が上昇してその温度上昇を抑えるときには、燃焼バーナ８２からの燃焼ガスとともに冷却ブロア８４からの冷却空気が供給される。このように燃焼ガス及び冷却空気の供給を制御することによって、処理ハウジング４Ａが所定の炭化処理温度、例えば６００〜６５０℃に維持され、処理室１５に投入された処理物に対して所要の通りに炭化処理することができる。
【００３５】
また、この第２の実施形態では、炭化処理中に発生した有機ガスを燃焼するために燃焼装置８６が設けられている。図示の燃焼装置８６は、外形が円筒状の燃焼ハウジング８８を備えている。この燃焼ハウジング８８は上方に延び、有機ガスを燃焼するための燃焼室９０を規定する。この燃焼室９０内の底部には燃焼バーナ９２が配設され、燃焼用空気を利用して燃焼用燃料が燃焼バーナ９２により燃焼される。
【００３６】
処理室１０にて発生する有機ガスは、次の通りにして燃焼バーナ９２の近傍、即ちその燃焼域に送給される。処理ハウジング４Ａの処理室１５と燃焼装置８６の燃焼室９０とは有機ガス送給流路６６を介して接続されている。有機ガス送給流路６６はガス送給管９４から構成され、このガス送給管９４の一端が処理ハウジング４の処理室１５に連通され、その他端側が燃焼装置８６の燃焼室９０内に配置され、この燃焼室９０内において燃焼バーナ９２の燃焼域まで延びている。従って、処理室１５にて発生した有機ガスは、有機ガス送給流路６６（ガス送給管９４）を通して燃焼バーナ９２の燃焼域に送給され、この燃焼域において燃焼バーナ９２からの燃焼ガスによって燃焼される。
【００３７】
この有機ガス送給流路６６に関連して、次の通りに構成されている。処理ハウジング４Ａと燃焼装置８６の燃焼ハウジング８８との間に接続管９６が設けられ、この接続管９６の一端部が処理ハウジング４Ａの処理端壁１２Ａに固定されその他端側が燃焼ハウジング８８の燃焼室９０に連通され、有機ガス送給流路６６（ガス送給管９４）は、外部に露出することなく、接続管９６内及び燃焼室９０を通して燃焼バーナ９２の燃焼域まで延びている。
【００３８】
また、燃焼ハウジング８８の天壁９８には内側排出筒１００が設けられ、この内側排出筒１００は燃焼ハウジング８８の燃焼室９０から上方に延びている。燃焼ハウジング８８の上壁９８には、更に、外側排出筒１０２が設けられ、この外側排出筒１０２が内側排出筒１００の外周を覆うように径方向外側に同心状に配設され、内側排出筒１００は外側排出筒１０２よりも上方に延びている。このような排出筒構造に関連して、冷却ブロア１０４が設けられ、冷却ブロア１０４からの冷却空気が外側排出筒１０２内に送給されように構成されている。また、接続管９６の一端部近傍には流出口１０６が設けられ、この流出口１０６が燃焼ガス排出流路１０８を介して内側排出筒１０２内に連通されている。更に、加熱ハウジング６Ａの導出開口６４が燃焼ガス導出流路１１０を介して外側排出筒１０２内に連通されている。
【００３９】
このような排出筒構造を備えているので、燃焼ハウジング８８の燃焼バーナ９２にて燃焼された燃焼ガスは、燃焼室９０から内側排出筒１００通して外部に排出される。また、燃焼室９０の燃焼ガスの一部は接続管９６内を流れ、燃焼ガス排出流路１０８を通して外側排出筒１０２の内側空間（外側排出筒１０２と内側排出筒１００との間の空間）を通して外部に排出される。燃焼ガスの一部がこのように流れるので、有機ガスを燃焼バーナ９２の燃焼域に導くための有機ガス送給流路６６（ガス送給管９４）は、外気により急激に冷却されることなく、かく流れる燃焼ガスにより加温状態に保たれ、有機ガスがタール状となって有機ガス送給流路６６内に溜まるのを効果的に防止することができる。また、燃焼バーナ８２から加熱ハウジング６Ａの加熱室２２に供給された加熱燃焼ガスは、加熱室２２を下から上に流れて処理ハウジング４Ａを加熱した後に、燃焼ガス導出流路１１０を通り、外側排出筒１０２の内側空間を通して外部に排出される。外側排出筒１０２の内側空間には、また、冷却ブロア１０４からの冷却空気が供給されるので、この内側空間に送給された燃焼ガス及び加熱燃焼ガスは冷却空気によって冷却され、冷却された燃焼ガス及び加熱燃焼ガスが外部に排出される。また、外側排出筒１０２の内側空間の燃焼ガスがこのように冷却されるので、内側排出筒１００も冷却され、内側排出筒１００の内側から排出される燃焼ガスも冷却された後に外部に排出される。
【００４０】
第２の実施形態の炭化処理装置のその他の構成は、投入ホッパを冷却するための冷却ハウジングが省略されている点を除けば、上述した第１の実施形態のものと実質上同一であり、この第２の実施形態のものにおいても、処理室１５に投入した処理物を所要の通りに炭化処理処理することができる。
【００４１】
第３の実施形態
次に、図３及び図４を参照して、第３の実施形態の炭化処理装置について説明する。図３は、第３の実施形態の炭化処理装置を示す断面図であり、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図である。この第３の実施形態では、処理物の炭化処理を行う炭化処理工程の前に、処理物に含まれた水分を除去する水分除去工程が遂行されるように構成されている。
【００４２】
図３及び図４において、この実施形態では、加熱ハウジング６Ａの底部には、処理ハウジング４Ａの外面に向けて冷却用空気を噴出するための冷却空気噴出手段１２０が設けられている。図示の冷却空気噴出手段１２０は一対の空気供給パイプ１２２から構成され、かかる空気供給パイプ１２２が加熱ハウジング６Ａの底部に幅方向（図３において紙面に垂直な方向、図４において左右方向）に間隔をおいて配設され、これら空気供給パイプ１２２が、処理ハウジング４Ａの処理周側壁１４Ａの表面に沿って、その一端部から他端部まで軸線方向に延びている。各空気供給パイプ１２２には軸線方向に間隔をおいて複数の噴出口１２４が設けられ、これら噴出口１２４は処理ハウジング４Ａの処理周側壁１４Ａの表面に向いて配置されている。これら空気供給パイプ１２２は、冷却空気送給流路１２６を介して冷却ブロア１２８に連通され、冷却ブロア１２８からの冷却空気が冷却空気送給流路１２６を通して給気供給パイプ１２２に供給される。
【００４３】
また、この第３の実施形態では、加熱ハウジング６Ａの加熱室２２に供給された燃焼ガスは、燃焼装置８６側に送られることなく、その加熱周側壁２０Ａに設けられた導出開口６４から外部に導出されるように構成されている。この第３の実施形態におけるその他の構成は、上述した第２の実施形態と実質上同一である。
【００４４】
この第３の実施形態においては、処理室１５に処理物を投入して開閉蓋３０を密閉した後に、処理物に対する水分の除去が行われ（水分除去工程の遂行）、その後に処理物に対する炭化処理が行われる（炭化処理工程の遂行）。水分除去工程においては、燃焼バーナ８２からの燃焼ガスが加熱ハウジング６Ａの加熱室２２に送給されるとともに、冷却ブロア１２８からの冷却空気が冷却空気送給流路１２６を通して空気供給パイプ１２２に送給される。即ち、燃焼バーナ８２からの燃焼ガスによって処理ハウジング４Ａが加熱されるとともに、空気供給パイプ１２２の噴出口１２４から噴出される冷却空気によって、処理ハウジング４Ａの底部表面が冷却され、処理ハウジング４Ａ内が１７０〜２５０℃程度、好ましくは２００℃前後に保たれる。このような温度状態においては、処理物に対する炭化処理は進行せず、処理物に含まれた水分が蒸発し、処理物の水分除去が行われる。このように処理物の水分を除去することによって、続いて行われる炭化処理が効率よく行うことができ、炭化処理工程の処理時間の短縮を図ることができる。また、このように処理物の水分を除去することによって、処理物に塩化ビニルなどを含んでいても、炭化処理中に有害な塩化水素ガスの発生がほとんどなく、稼働中の安全性を確保することができる。このような水分除去工程は、炭化処理工程の前３０〜９０分、例えば６０分程度行うことができる。
【００４５】
続く炭化処理工程においては、冷却ブロア１２８の作動が停止し、燃焼バーナ８２からの燃焼ガスによって処理ハウジング４Ａが加熱され、水分の除去された処理物に対する炭化処理が行われる。炭化処理中においては、冷却ブロア８４からの冷却空気の供給が上述したように制御され、これによって、処理ハウジング４Ａ内の温度が６００〜６５０℃の保たれ、処理物に対する炭化処理が所要の通りに行われる。
【００４６】
尚、第３の実施形態においては、冷却空気噴出手段１２０に加えて、導入開口６０を通して加熱室２２に冷却空気を供給する冷却ブロア８４を設けているが、この冷却ブロア８４を省略し、冷却空気噴出手段１２０からの冷却空気の噴出を制御することによって、炭化処理中における炭化処理温度を調整するようにしてもよい。
【００４７】
以上、本発明に従う炭化処理装置の種々の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【００４８】
例えば、上述した実施形態では、加熱用燃焼ガスを生成する燃焼バーナ装置８（又は燃焼バーナ８２）及び加熱ハウジング６（又は６Ａ）から、処理ハウジング４（又は４Ａ）を加熱するための加熱手段を構成しているが、このようなものに限定されず、加熱用熱を発生する電気ヒータなどから加熱手段を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に従う炭化処理装置の第１の実施形態を簡略的に示す断面図である。
【図２】本発明に従う炭化処理装置の第２の実施形態を簡略的に示す断面図である。
【図３】本発明に従う炭化処理装置の第３の実施形態を簡略的に示す断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線による断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
２  処理装置
４，４Ａ  処理ハウジング
６，６Ａ  加熱ハウジング
８  燃焼バーナ装置
１０，１０Ａ，１２，１２Ａ  処理端壁
１４，１４Ａ  処理周側壁
１５  処理室
１６，１６Ａ，１８，１８Ａ  加熱端壁
２０，２０Ａ  加熱周側壁
２２  加熱室
２４，４６  燃焼バーナ
２８  投入ホッパ  ３０  開閉蓋
３４  シール部材
３６  撹拌手段
６８  冷却ハウジング
８６  燃焼装置
９０  燃焼室
９４  ガス送給管
９６  接続管
１００  内側排出筒
１０２  外側排出筒
１２０  冷却空気噴出手段
１２２  空気供給パイプ
１２４  噴出口
【図１】
2005336279.tif 000003
【図２】
2005336279.tif 000004
【図３】
2005336279.tif 000005
【図４】
2005336279.tif 000006